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Flora y Fauna
Pese a los muchos intentos realizados, los cientÃficos han sido incapaces de construir del modo ideal lo que se conoce como un cristal fotónico, y que sirve para manipular la luz visible de maneras muy sofisticadas. No lograr este objetivo ha estado obstaculizando todo intento de avanzar hacia el desarrollo de las computadoras ópticas, cuya velocidad superarÃa con creces a cualquier supercomputadora convencional hoy existente. Pero ahora, unos quÃmicos de la Universidad de Utah han descubierto que la naturaleza ya ha diseñado cristales fotónicos del tipo ideal: tales cristales brillan débilmente en las escamas verdes iridiscentes de una especie de escarabajo en Brasil.
El estudio fue llevado a cabo por Bartl, Jeremy Galusha y sus colegas. El escarabajo es el Lamprocyphus augustus. El descubrimiento de la estructura de cristal de sus escamas representa la primera vez que los cientÃficos han podido trabajar con un material que posee la arquitectura ideal para un cristal fotónico. Bartl y Galusha están intentando diseñar una versión sintética de los cristales fotónicos del escarabajo utilizando el material de la escama como un molde para formar los cristales de un semiconductor transparente. Las escamas no pueden utilizarse en los dispositivos tecnológicos porque están hechas de quitina, un material semejante al de las uñas, que no es lo bastante estable para un uso a largo plazo, no es semiconductor y no desvÃa la luz de la forma exacta requerida. Los investigadores están tan interesados en obtener cristales fotónicos porque tienen como objetivo desarrollar computadoras ópticas que operen con la luz (los fotones) en lugar de con la electricidad (los electrones). Actualmente, se utiliza la luz en el infrarrojo cercano y en longitudes de onda de la luz visible para el transporte de datos y las comunicaciones en los cables de fibra óptica, pero los datos deben convertirse desde su forma lumÃnica a la eléctrica antes de poder ser procesados por un ordenador. La meta, a muchos años vista todavÃa, es una computadora ultraveloz con circuitos ópticos integrados o chips que operen con la luz en lugar de con la electricidad. Disponiendo de esa formidable capacidad de computación, se podrÃan resolver ciertos problemas que hoy no resulta viable solventar. Para algunas de esas cuestiones, una computadora óptica podrÃa hallar en segundos la solución que a los ordenadores actuales les llevarÃa años encontrar. Los investigadores también están buscando conseguir los cristales fotónicos ideales para amplificar la luz y hacer asà más eficaces las células solares, para capturar la luz que catalizarÃa ciertas reacciones quÃmicas, y para generar diminutos haces láser que servirÃan como fuentes de luz en los chips ópticos.
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"Una criatura tan simple como un escarabajo nos proporciona una de las estructuras de alta tecnologÃa más buscadas para la próxima generación de computadoras", subraya el director del estudio, Michael Bartl, profesor de quÃmica y fÃsica en la Universidad de Utah. "La naturaleza tiene formas simples de hacer estructuras y materiales que no podemos obtener con nuestros instrumentos y métodos de ingenierÃa de millones de dólares".